JPH04310984A - Developing device - Google Patents

Developing device

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JPH04310984A
JPH04310984A JP3077770A JP7777091A JPH04310984A JP H04310984 A JPH04310984 A JP H04310984A JP 3077770 A JP3077770 A JP 3077770A JP 7777091 A JP7777091 A JP 7777091A JP H04310984 A JPH04310984 A JP H04310984A
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JP
Japan
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developer
toner
electric field
bias
developing roller
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Japanese (ja)
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Hiroharu Suzuki
弘治 鈴木
Naotaka Iwata
尚貴 岩田
Yuichi Ueno
祐一 上野
Shigekazu Enoki
繁和 榎木
Jiyunko Tomita
冨田 潤子
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To develop a latent image having sharpness, excellent gradation, and a sufficient image density without having base fogging and irregularities at low cost by a developing roller not damaging a photosensitive body. CONSTITUTION:The developing roller 20 is composed of the conductor part 21 of a foamed layer and the dielectric part 21 formed in a foamed cell, and the alternate bias of 500<=peak to peak voltage (vp-p)<=1500(v) is applied to a developing part 80 with a photosensitive body 10. At this time, toner is alternately soared up between the developing bias 80 and the photosensitive body by a difference in the electrostatic charge of the conductor part and the dielectric part and the transfer ratio of the toner is increased together with gradation.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、静電潜像を担持する像
担持体と現像剤を担持する現像剤担持体とを現像部にお
いて対向させてバイアス印加手段により前記現像部にバ
イアスを印加して現像を行う現像装置に関する。
[Industrial Application Field] The present invention provides an image bearing member carrying an electrostatic latent image and a developer carrying member carrying a developer facing each other in a developing section, and applying a bias to the developing section by a bias applying means. The present invention relates to a developing device that performs development.

【0002】0002

【従来の技術】像担持体に静電潜像を形成し、これを現
像剤によって可視化して記録画像を得る電子複写機、プ
リンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、粉体状の
現像剤を用いる乾式の現像装置が広く採用されている。
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as electronic copying machines, printers, and facsimile machines that form electrostatic latent images on image carriers and visualize them using developers to obtain recorded images use powdered developers. Dry type developing devices are widely used.

【0003】かかる粉体状の現像剤としてはトナーとキ
ャリヤとを有する二成分系現像剤と、キャリヤを含まな
い一成分系現像剤とが公知であるが、前者の二成分系現
像剤を用いた二成分現像方式では、比較的安定した良好
な記録画像が得られる反面、キャリヤの劣化やトナーと
キャリヤの混合比が変動し易く、装置の維持管理が煩雑
になり、又、大型化する傾向になる。
[0003] As such powdered developers, two-component developers containing toner and carrier and one-component developers that do not contain carrier are known, but the former two-component developer is not used. Although the two-component development method that was previously used can produce relatively stable and good recorded images, it is prone to carrier deterioration and the mixing ratio of toner and carrier to fluctuate, making the maintenance of the device complicated and tending to increase its size. become.

【0004】このため、このような欠点のない一成分系
現像剤を用いた一成分現像方式が注目されている。一成
分系現像剤は、トナーのみからなるものと、必要に応じ
てトナーに補助剤を外添して混合したものとがある。又
トナーとしては、その各トナー粒子自体に磁性粉を練り
込んだ磁性トナーと、磁性体を含まない非磁性トナーと
がある。
[0004] For this reason, a one-component developing system using a one-component developer free from such drawbacks is attracting attention. One-component developers include those consisting only of toner and those made by externally adding an auxiliary agent to toner as needed. Toners include magnetic toner, in which magnetic powder is kneaded into each toner particle itself, and non-magnetic toner, which does not contain magnetic material.

【0005】この場合、非磁性体は一般に不透明である
ため、フルカラーやマクチカラーを含めたカラー画像を
磁性トナーによって形成すると、現像された可視像が不
鮮明になり、鮮やかなカラー画像を得ることができない
。従って、特にカラー現像に対しては、非磁性トナーを
用いた一成分現像方式を採用することが望ましい。
[0005] In this case, since nonmagnetic materials are generally opaque, when a color image including full color or multicolor is formed using magnetic toner, the developed visible image becomes unclear, making it difficult to obtain a vivid color image. Can not. Therefore, especially for color development, it is desirable to adopt a one-component development method using non-magnetic toner.

【0006】ところで、一成分現像方式を採用した現像
装置においては、一成分系現像剤を現像剤担持体である
現像ローラに担持させて搬送し、この現像ローラと像担
持体とが互いに対向した現像部において、像担持体に形
成された静電潜像を現像剤によって可視像化しているが
、所定濃度の高品質な可視像を形成するためには十分に
帯電した多量のトナーを現像部へ搬送する必要がある。
By the way, in a developing device employing a one-component developing method, a one-component developer is carried on a developing roller, which is a developer carrier, and transported, and the developing roller and the image carrier are opposed to each other. In the developing section, the electrostatic latent image formed on the image carrier is visualized using a developer, but in order to form a high-quality visible image with a predetermined density, a large amount of sufficiently charged toner must be used. It is necessary to transport it to the developing section.

【0007】磁性トナーを用いる場合には、現像ローラ
に内設した磁石の磁力を利用してこれを担持できるので
、上記要請を比較的容易に満たすことが可能である。 ところが、非磁性の一成分系現像剤を用いる場合には、
これを磁力によって現像ローラに担持させることができ
ないため、十分帯電した多量のトナーの搬送は難しくな
る。これに対する対策も従来から種々提案されており、
例えば、特開昭61−42672号公報には、現像ロー
ラの表面に誘電体(絶縁体)の層を積層形成し、これに
対して、例えばスポンジローラからなる現像剤供給部材
を圧接させ、両者を互いに異極性に摩擦帯電させると共
に、この誘電体と逆極性に帯電させた非磁性トナーを誘
電体に静電的に付着させ、これを現像部に搬送する方法
が提案されている。
[0007] When using magnetic toner, it can be supported using the magnetic force of a magnet installed in the developing roller, so the above requirements can be met relatively easily. However, when using a non-magnetic one-component developer,
Since this toner cannot be carried on the developing roller by magnetic force, it becomes difficult to transport a large amount of sufficiently charged toner. Various countermeasures against this have been proposed in the past.
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-42672 discloses that a dielectric (insulator) layer is laminated on the surface of a developing roller, and a developer supplying member made of, for example, a sponge roller is brought into pressure contact with the layer, and both A method has been proposed in which the toner particles are frictionally charged to have opposite polarities, and the non-magnetic toner charged to the opposite polarity to the dielectric material is electrostatically attached to the dielectric material, and the toner is transported to a developing section.

【0008】しかしこの方法によっても、誘電体表面の
近傍に形成される電界の強さを十分高めることができな
いため、現像ローラの表面に多量のトナーを担持させる
ことは難しく、現像部へ搬送できる現像剤の量が不足し
、高濃度の可視像を形成することは困難である。
However, even with this method, it is not possible to sufficiently increase the strength of the electric field formed near the dielectric surface, so it is difficult to carry a large amount of toner on the surface of the developing roller, and the toner cannot be transported to the developing section. Due to the insufficient amount of developer, it is difficult to form a visible image with high density.

【0009】又、現像ローラと現像剤供給部材との間に
、非磁性トナーが現像ローラ側へ静電的に移行する向き
の電界を印加する構成も公知であるが、このような構成
を付加しても、現像ローラへ十分な量のトナーを付着さ
せることは難しい。
[0009]Also, a configuration in which an electric field is applied between the developing roller and the developer supplying member in a direction in which the non-magnetic toner is electrostatically transferred toward the developing roller is also known. However, it is difficult to make a sufficient amount of toner adhere to the developing roller.

【0010】なお、トナー供給部材としては、102 
〜106 Ω・cmの導電性発泡体(特開昭60−22
9057号公報)、スキン層付弾性体(特開昭60−2
29060号公報)、ファーブラシ(特開昭61−42
672号公報)等を使用することが提案されており、又
現像ローラとしては、表面に凹凸を有する金属体(特開
昭60−53976号公報)、絶縁被覆ローラ体(特開
昭55−46768号公報)、中抵抗体被覆ローラ(特
開昭58−13278号公報)、絶縁体と導電面とを持
つ電極ローラ(特開昭53−36245号公報)等が開
示されている。
[0010] As the toner supply member, 102
~106 Ω・cm conductive foam (JP-A-60-22
9057), elastic body with skin layer (JP-A-60-2
29060 Publication), Fur Brush (Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-42
It has been proposed to use a metal body with an uneven surface (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-53976), an insulating coated roller body (Japanese Patent Laid-Open No. 55-46768), etc. as a developing roller. JP-A-58-13278), an electrode roller having an insulator and a conductive surface (JP-A-53-36245), and the like have been disclosed.

【0011】更に、非磁性一成分現像剤を用いる現像装
置において、特開昭60−229057号公報ではスポ
ンジローラ、特開昭62−229060号公報では弾性
ローラ、特開昭61−52663号公報ではファーブラ
シ等を用いて、トナーと補給部材との摩擦帯電によりト
ナーに電荷を付与し、更に現像ローラと接触することに
より生ずる摩擦により、現像ローラへトナーを静電的に
付着させ、ブレード等の層厚規制部材を用いてトナー層
を制御して感光体の潜像を現像する方法が提案されてい
る。この場合の現像ローラの材料としては、絶縁性のも
の、中抵抗のもの、積層のものなど各種のものが用いら
れている。
Further, in a developing device using a non-magnetic one-component developer, JP-A No. 60-229057 uses a sponge roller, JP-A No. 62-229060 uses an elastic roller, and JP-A No. 61-52663 uses a sponge roller. Using a fur brush or the like, charge the toner by frictional charging between the toner and the replenishing member, and then electrostatically adhere the toner to the developing roller by the friction generated by contact with the developing roller. A method of developing a latent image on a photoreceptor by controlling a toner layer using a layer thickness regulating member has been proposed. In this case, various materials are used for the developing roller, such as insulating materials, medium resistance materials, and laminated materials.

【0012】これらの従来技術に示されている方式にお
いては、現像ローラへのトナー付着は、トナー補給部材
と現像ローラとの摩擦帯電によって行われるが、トナー
の付着した部材で摩擦するため、十分な帯電を得難く、
結果的にトナー付着が不足する。ここで非磁性一成分現
像方式におけるトナーの付着量と帯電量について説明す
ると次のようになる。
[0012] In the systems shown in these prior art techniques, toner adhesion to the developing roller is performed by frictional charging between the toner replenishing member and the developing roller. It is difficult to obtain a certain charge,
As a result, toner adhesion is insufficient. Here, the toner adhesion amount and charge amount in the non-magnetic one-component development method will be explained as follows.

【0013】白黒用では帯電量が重視され、その値は一
般的に10〜20μC/gであり、これ以下になると、
地汚れ、シャープ性などの画質面において劣るものとな
る。一方、付着量に関しては、現像ローラ上の付着量が
0.1〜0.3mg/cm2 であるのに対し、転写紙
上では0.4〜0.5mg/cm2 が必要であり、現
像ローラのスピードを感光体のスピードの3〜4倍にす
ることによって、このトナーの付着量を得るようにして
いる。但し、現像ローラの回転速度を3〜4倍にすると
“トナー後端より”という現象、即ち、べた部を現像し
たときに画像の後端部の濃度が高くなるという現象を発
生する問題がある。この現象を防ぐためにも、現像ロー
ラのスピードを感光体のスピードに近づけること、従っ
て現像ローラ上のトナーの付着量を多くして、その回転
数を小さくする必要がある。
[0013] For black and white applications, emphasis is placed on the amount of charge, and its value is generally 10 to 20 μC/g, and if it is less than this,
The image quality will be poor in terms of background smearing and sharpness. On the other hand, regarding the amount of adhesion, the amount of adhesion on the developing roller is 0.1 to 0.3 mg/cm2, whereas 0.4 to 0.5 mg/cm2 is required on the transfer paper, and the speed of the developing roller is 0.1 to 0.3 mg/cm2. This amount of toner adhesion is obtained by increasing the speed of the photoreceptor to three to four times the speed of the photoreceptor. However, if the rotational speed of the developing roller is increased by 3 to 4 times, there is a problem in that the phenomenon of "toner from the trailing edge" occurs, that is, the density of the trailing edge of the image becomes higher when a solid area is developed. . In order to prevent this phenomenon, it is necessary to bring the speed of the developing roller closer to the speed of the photoreceptor, thereby increasing the amount of toner adhering to the developing roller, and reducing its rotational speed.

【0014】一方、カラートナーでは黒トナーに比べて
着色度が小さいという色特性により、“トナー後端より
”を改良しようとすると、黒トナーに比べ更に多い0.
8〜1.2mg/cm2 の現像ローラ上のトナー付着
量が必要になる。又帯電量に関しては、安定した画像を
得るためには、5〜20μC/g(好ましくは10〜1
5μC/g)の値が望まれる。
On the other hand, because color toner has a color characteristic of having a smaller degree of coloring than black toner, when trying to improve "from the trailing edge of the toner", the 0.
The amount of toner adhesion on the developing roller is required to be 8 to 1.2 mg/cm2. Regarding the amount of charge, in order to obtain a stable image, the amount of charge should be 5 to 20 μC/g (preferably 10 to 1
A value of 5 μC/g) is desired.

【0015】一方、現像ローラ表面に十分帯電したトナ
ーを多量に付着させたとしても、静電潜像を良好に現像
するためには、現像部にバイアスを印加して、現像剤を
現像ローラから像担持体へ飛翔させるために現像ローラ
上の現像剤に対する電荷による拘束力よりも強い力を現
像剤に与える必要がある。
On the other hand, even if a large amount of sufficiently charged toner is attached to the surface of the developing roller, in order to develop the electrostatic latent image well, a bias must be applied to the developing section to remove the developer from the developing roller. In order to cause the developer to fly to the image carrier, it is necessary to apply a force stronger than the restraining force due to the electric charge to the developer on the developing roller.

【0016】しかしこのようなトナーを飛翔させる現像
においては、現像ローラから像担持体にトナーを転移さ
せる方向にのみバイアスを印加する方法を用いると、シ
ャープさに欠けると共に階調性に欠けた画像になる。即
ち、像担持体上の画像端部においては、非画像部に誘導
される電荷のため、電気線が現像剤担持体まで到達しな
いで像担持体の非画像面への回り込みが生じているため
、飛行してきた現像剤の付着が極めて不確実になり又付
着しない場合もあり、画像端部においてシャープさに欠
けた不鮮明な画像になる。又現像剤は、その電位が一定
値以上になり現像剤担持体による現像剤の拘束力に打ち
勝ったときに現像剤担持体から像担持体へ飛翔するので
、一定値を境にして急激に転移量が増し、静電潜像電位
に対する画像濃度の曲線の勾配が大きく階調性に乏しい
画像になる。
However, in this type of development in which toner is caused to fly, if a method is used in which a bias is applied only in the direction of transferring the toner from the developing roller to the image bearing member, an image that lacks sharpness and gradation is produced. become. That is, at the edge of the image on the image carrier, the electric wire does not reach the developer carrier and wraps around to the non-image surface of the image carrier due to the charge induced in the non-image area. In some cases, the flying developer adheres very unreliably or does not adhere at all, resulting in an unclear image lacking sharpness at the edges of the image. In addition, the developer flies from the developer carrier to the image carrier when its potential exceeds a certain value and overcomes the restraining force of the developer by the developer carrier, so that the developer rapidly transfers after reaching a certain value. The amount increases, and the slope of the curve of image density versus electrostatic latent image potential becomes large, resulting in an image with poor gradation.

【0017】この問題を解決するために、現像部に交互
電界を形成させるように所定範囲の電圧を印加する方法
が提案されている(特開昭64−1013号公報参照)
。しかしこのように交互電界を印加して、現像ローラと
像担持体間で現像剤を交互に飛翔させると、全体として
画像濃度が低下する傾向になる。又、印加する交互電界
の周波数が低すぎると、バイアス周期に基づく画像の濃
度むらが発生し、一方周波数が高すぎる場合には、トナ
ーの転移時間が不足し飛翔現像の効果が減少する。
In order to solve this problem, a method has been proposed in which a voltage within a predetermined range is applied so as to form an alternating electric field in the developing section (see Japanese Patent Laid-Open No. 1013/1983).
. However, when an alternating electric field is applied in this way to cause the developer to fly alternately between the developing roller and the image carrier, the overall image density tends to decrease. Furthermore, if the frequency of the applied alternating electric field is too low, uneven density of the image will occur due to the bias cycle, while if the frequency is too high, the toner transfer time will be insufficient and the effect of flying development will be reduced.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】これらの問題点を解消
する方法として、本発明者らは、先に、「回転駆動され
る現像剤担持体に必要に応じて補助剤を外添した非磁性
トナーよりなる一成分系現像剤を供給し、該担持体の表
面に前記現像剤を担持して搬送し、潜像担持体と前記現
像剤担持体が互いに対向した現像領域にて、該潜像担持
体に形成された静電潜像を現像剤担持体に担持された前
記現像剤によって可視像化する現像方法において、前記
現像剤担持体の表面に選択的に電荷を保持させることに
より該担持体表面の近傍に多数の微小閉電界を形成し、
この閉電界により帯電トナーを吸引し、現像剤を現像剤
担持体表面に付着させて担持し、該担持現像剤によって
静電潜像を可視像化する画像形成方法」を提案した。
[Problems to be Solved by the Invention] As a method for solving these problems, the present inventors have previously developed a method for developing a non-magnetic developer carrier in which an auxiliary agent is externally added to a rotatably driven developer carrier. A one-component developer consisting of toner is supplied, the developer is carried on the surface of the carrier, and the latent image is conveyed in a development area where the latent image carrier and the developer carrier face each other. In a developing method in which an electrostatic latent image formed on a carrier is visualized by the developer carried on a developer carrier, the electrostatic latent image is made visible by selectively retaining an electric charge on the surface of the developer carrier. A large number of minute closed electric fields are formed near the surface of the carrier,
We proposed an image forming method in which the charged toner is attracted by this closed electric field, the developer is deposited on the surface of a developer carrier, and the electrostatic latent image is visualized by the carried developer.

【0019】かかる発明によれば、現像剤担持体の表面
の近傍に多数の微小閉電界(マイクロフィールド)が形
成されるので、その電界強度を従来よりも著しく増大さ
せることができ、十分に帯電した多量の非磁性トナーを
現像剤担持体に担持して現像領域に搬送できるといった
多くの利点が得られる。
According to this invention, since a large number of minute closed electric fields (microfields) are formed near the surface of the developer carrier, the electric field strength can be significantly increased compared to the conventional one, and sufficient charging can be achieved. Many advantages can be obtained, such as being able to carry a large amount of non-magnetic toner on the developer carrier and transport it to the development area.

【0020】しかしながら、このような現像剤担持体表
面の近傍に多数のマイクロフィールドを形成させる方法
においても、現像剤担持体によっては経時的に安定した
トナー付着量と帯電量を得ることが困難な場合があり、
又その製造工程が複雑でコスト高になるという問題点が
ある。
However, even with such a method of forming a large number of microfields near the surface of the developer carrier, it is difficult to obtain a stable toner adhesion amount and charge amount over time depending on the developer carrier. There are cases,
Another problem is that the manufacturing process is complicated and the cost is high.

【0021】又、現像剤担持体が剛体である場合には、
これをトナーを介して潜像担持体(感光体)に当接させ
て現像する接触現像法においては、剛体からなる現像剤
担持体が潜像担持体を損傷させるおそれがあること(潜
像担持体が剛体からなるときにはその傾向が更に強まる
)、及び現像剤担持体と潜像担持体との接触面積が制限
されることから、所望のトナー付着量及びトナー帯電量
が得られず、又現像スピードを高めることができないた
め、現像効率が低下するという問題点がある。
[0021] Furthermore, when the developer carrier is a rigid body,
In the contact development method, in which developer is brought into contact with a latent image carrier (photoreceptor) through toner, there is a risk that the developer carrier made of a rigid body may damage the latent image carrier (latent image carrier). (This tendency becomes even stronger when the body is made of a rigid body) and the contact area between the developer carrier and the latent image carrier is limited, making it difficult to obtain the desired toner adhesion amount and toner charge amount, and also to prevent development. Since the speed cannot be increased, there is a problem in that the developing efficiency decreases.

【0022】そこで本発明は、以上の諸問題が解決し、
現像剤担持体であって、経時的に安定したトナー付着量
及びトナー帯電量が得られ、低廉なコストで製造でき、
像担持体を損傷することなく高速現像が可能で現像効率
の向上した現像剤担持体を備えると共に、このような現
像剤担持体によりシャープで階調性良く十分な画像濃度
で地かぶりやむらなく像担持体上の静電潜像を現像する
ことができる現像装置を提供することを課題とする。
Therefore, the present invention solves the above problems, and
It is a developer carrier that can obtain stable toner adhesion amount and toner charge amount over time, and can be manufactured at low cost.
In addition to being equipped with a developer carrier that enables high-speed development without damaging the image carrier and has improved development efficiency, such a developer carrier provides sharp images with good gradation and sufficient density without background fog or unevenness. An object of the present invention is to provide a developing device capable of developing an electrostatic latent image on an image carrier.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項1の発明は、静電潜像を担持する像
担持体と現像剤を担持する現像剤担持体とを現像部にお
いて対向させてバイアス印加手段により前記現像部にバ
イアスを印加して現像を行う現像装置において、前記現
像剤担持体は、表面に誘電体部と103 Ω・cm〜1
08 Ω・cmの抵抗を有する導電体部とを微小面積で
混在してなり且つ前記誘電体部が導電性発泡体層の表面
近傍の発泡セル中に形成されていると共に、少なくとも
前記誘電体部が現像剤の極性と逆極性又は同極性に帯電
することにより表面に多数の微小電界を形成するもので
あり、前記バイアス印加手段は、前記現像部にpeak
  topeakが500≦Vp−p≦1500(v)
であり交互電界を形成するバイアスを印加し、前記像担
持体上の電位と前記バイアスによる電界と前記現像剤担
持体上の電界との相互関係で決定される電界により前記
現像剤の移動を制御することを特徴とし、請求項2の発
明は、前記誘電体部が導電性発泡体層の表面近傍の発泡
セル中に形成されていることに代えて、前記導電体部と
前記誘電体部とが絶縁性粒子を含有した弾性導電性材料
からなることを特徴とし、請求項3の発明は、請求項2
の発明の特徴に加えて、前記絶縁性粒子が弾性絶縁性粒
子であることを特徴とし、請求項4の発明は、請求項1
乃至3の発明の特徴に加えて、前記交互電界の周波数が
250〜2000Hzであることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the invention of claim 1 provides a method for developing an image bearing member carrying an electrostatic latent image and a developer carrying member carrying a developer. In the developing device which performs development by applying a bias to the developing section by a bias applying means, the developer carrier has a dielectric section on its surface and a dielectric section having a diameter of 103 Ω·cm to 1.
08 Ω·cm of resistance, and the dielectric portion is formed in a foam cell near the surface of the conductive foam layer, and at least the dielectric portion is formed in a foam cell near the surface of the conductive foam layer. is charged to the opposite polarity or the same polarity as the polarity of the developer, thereby forming a large number of minute electric fields on the surface, and the bias applying means applies a peak to the developing area.
topeak is 500≦Vp-p≦1500 (v)
applying a bias that forms an alternating electric field, and controlling the movement of the developer by an electric field determined by the mutual relationship between the potential on the image carrier, the electric field due to the bias, and the electric field on the developer carrier. The invention according to claim 2 is characterized in that, instead of the dielectric part being formed in a foam cell near the surface of the conductive foam layer, the conductor part and the dielectric part are formed in the foam cell. The invention of claim 3 is characterized in that it is made of an elastic conductive material containing insulating particles, and the invention of claim 3 is characterized in that
In addition to the feature of the invention of claim 4, the insulating particles are elastic insulating particles.
In addition to the features of the invention described in Items 3 to 3, the frequency of the alternating electric field is 250 to 2000 Hz.

【0024】[0024]

【作用】本発明によれば、請求項1の発明においては、
所定範囲の抵抗を有する導電体部と、誘電体部とを、微
小面積で混在させて現像剤担持体を形成するので、導電
体部と誘電体部との間で微小閉電界が形成され、強い現
像剤吸着力が発生し、多量の現像剤がその表面に付着さ
れる。そしてこの場合、現像剤は、現像剤担持体とこれ
に現像剤を供給する部材との間で摺擦されて強く帯電さ
れ、導電体部に付着すると共に誘電体部に強く吸着され
て多層に付着し、現像剤層厚規制部材等によりその層厚
を規制されて現像部に運ばれ、その結果、像担持体への
十分な現像剤の転移が可能になる。又このような現像剤
の付着、帯電は経時的に安定している。更に画像形成コ
ストも安価なものとなる。
[Operation] According to the present invention, in the invention of claim 1,
Since the developer carrier is formed by mixing a conductor part having a resistance within a predetermined range and a dielectric part in a small area, a minute closed electric field is formed between the conductor part and the dielectric part, A strong developer adsorption force is generated, and a large amount of developer is attached to the surface. In this case, the developer is rubbed between the developer carrier and the member that supplies the developer, becomes strongly charged, adheres to the conductor part, and is strongly attracted to the dielectric part, forming a multilayer. The developer adheres to the developer and is transported to the developing section with its layer thickness regulated by a developer layer thickness regulating member, etc., and as a result, sufficient developer can be transferred to the image carrier. Further, the adhesion and charging of the developer are stable over time. Furthermore, the image forming cost becomes low.

【0025】又、導電体部と誘電体部とを、導電性発泡
体層の表面近傍の発泡セル中に誘電体部を形成させて構
成するので、発泡という工程を用い容易に現像剤担持体
を製造することができ、発泡の度合いを変えることによ
り誘電体部の面積や深さが変化し現像剤の付着が自由に
調整され、更に、発泡がランダムであるため現像剤の帯
電、付着に定形的なむらが生じない。
Furthermore, since the conductor part and the dielectric part are formed by forming the dielectric part in the foamed cells near the surface of the conductive foam layer, the developer carrier can be easily formed by using the foaming process. By changing the degree of foaming, the area and depth of the dielectric part can be changed to freely adjust the adhesion of the developer. Furthermore, since the foaming is random, the charging and adhesion of the developer can be easily adjusted. No regular irregularities occur.

【0026】更に、現像部に交互電界を形成するバイア
スを印加するので、一方側の電界発生時に、像担持体上
の静電潜像の電位に対応して、微少閉電界による保持力
に抗して現像剤が現像剤担持体から像担持体へ急激にそ
の量を増して飛翔すると共に、他方側の電界発生時には
、これと反対の現像により現像剤が像担持体から現像剤
担持体に逆飛翔する。そしてこのバイアス電圧のpea
k  to  peakの差を500≦Vp−p≦15
00(v)の範囲に定めることにより、現像剤が確実に
飛翔すると共に地かぶりを発生せず、上記の両方向への
現像剤の飛翔現象が確保され、結果として、現像剤担持
体から像担持体へ現像剤がその電位に対応して転移され
、画像の階調性が実現される。
Furthermore, since a bias is applied to the developing section to form an alternating electric field, when an electric field is generated on one side, the holding force due to the minute closed electric field is resisted in response to the potential of the electrostatic latent image on the image carrier. At the same time, when an electric field is generated on the other side, the developer flies from the image carrier to the developer carrier due to the opposite development. Fly backwards. And this bias voltage pea
The difference between k to peak is 500≦Vp-p≦15
By setting the value within the range of 00(v), the developer can be reliably flown without causing background fog, and the phenomenon of the developer flying in both directions is ensured. The developer is transferred to the body in accordance with the potential, and the gradation of the image is realized.

【0027】そしてこの場合、誘電体部に帯電が生ずる
ことにより、導電体部と誘電体部との間では電位が異な
ること及び誘電体部には多層に現像剤が保持されている
ことにより、像担持体及び現像剤担持体の電位並びにバ
イアスによる交互電界のそれぞれの値をそれぞれの関連
において良い条件に定めることにより、最終的な現像剤
担持体から像担持体への現像剤の転移性が向上され、十
分な画像濃度が確保される。又画像の鮮明さも得られる
In this case, since the dielectric portion is charged, the electric potential is different between the conductive portion and the dielectric portion, and the developer is held in multiple layers in the dielectric portion. By setting the potentials of the image carrier and developer carrier and the values of the alternating electric field due to the bias to good conditions in relation to each other, the final transferability of the developer from the developer carrier to the image carrier can be improved. image density is improved and sufficient image density is ensured. Moreover, the clarity of the image can also be obtained.

【0028】請求項2又は3の発明においては、導電体
部と誘電体部とを絶縁性粒子を含有した弾性導電性材料
により構成し、又は絶縁性粒子を弾性絶縁性粒子にする
ことにより、接触現像を行う場合にも像担持体が損傷し
ない。
In the invention according to claim 2 or 3, the conductor part and the dielectric part are made of an elastic conductive material containing insulating particles, or the insulating particles are made into elastic insulating particles. The image carrier is not damaged even when contact development is performed.

【0029】請求項4の発明においては、交互電界の周
波数を250〜2000Hzにするので、現像剤担持体
と像担持体との接触長さ及び像担持体の回転速度との関
係においてバイアス落ちやバイアス周期に基づく画像の
濃度むらの発生が防止されると共に、現像剤担持体と像
担持体の間の現像剤の飛翔時間との関連において、現像
剤担持体と像担持体との間の現像剤の往復動の時間が確
保され飛翔現像の効果が確保される。
In the invention of claim 4, since the frequency of the alternating electric field is set to 250 to 2000 Hz, the bias drop and the relationship between the contact length between the developer carrier and the image carrier and the rotational speed of the image carrier are reduced. The occurrence of image density unevenness due to the bias cycle is prevented, and the development between the developer carrier and the image carrier is prevented in relation to the flight time of the developer between the developer carrier and the image carrier. The time for the reciprocating movement of the agent is ensured, and the effect of flying development is ensured.

【0030】[0030]

【実施例】図1は本発明を適用することができる現像装
置の一例を示す。現像装置は、像担持体の一例である感
光体10に対向して配設されている。トナータンク70
に内蔵されている現像剤としてのトナー60は、攪拌羽
根50によりトナー供給部材(スポンジローラ又はファ
ーブラシなど)40の方向に強制的に寄せられてこれに
供給される。一方、現像を終了した現像剤担持体として
の現像ローラ20は、矢印の方向に回転(例えば400
rpm)し、トナー供給部材40との接触部に至る。ト
ナー供給部材40は、現像ローラ20とは逆方向に回転
(例えば300rpm)し、現像ローラ20とトナー6
0とに帯電を与え現像ローラ20上にトナー60を付着
させる。更に現像ローラ20は回転し、その上に付着し
たトナーは、現像剤層厚規制部材である弾性ブレード3
0によりその厚みを制御されながら帯電も安定化され、
現像領域80に達する。現像領域80においては、接触
又は非接触現像により潜像が現像される。ここで必要に
応じて、現像ローラ20、トナー供給部材40に直流、
交流、直流重畳交流、パルス等のバイアスなどを印加し
て、最適な画像に制御することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an example of a developing device to which the present invention can be applied. The developing device is disposed facing the photoreceptor 10, which is an example of an image carrier. toner tank 70
The toner 60 as a developer contained in the toner is forcibly moved toward the toner supply member (such as a sponge roller or a fur brush) 40 by the stirring blade 50 and is supplied thereto. On the other hand, the developing roller 20 as a developer carrier that has completed development rotates in the direction of the arrow (for example, 400
rpm) and reaches the contact portion with the toner supply member 40. The toner supply member 40 rotates in the opposite direction to the developing roller 20 (for example, at 300 rpm), and the toner supplying member 40 rotates in the opposite direction to the developing roller 20 (for example, at 300 rpm).
Toner 60 is applied onto the developing roller 20 by applying a charge to the developing roller 20. Further, the developing roller 20 rotates, and the toner adhering thereto is removed by the elastic blade 3, which is a developer layer thickness regulating member.
0, the thickness is controlled and the charging is stabilized,
The development area 80 is reached. In the development area 80, the latent image is developed by contact or non-contact development. Here, if necessary, direct current may be applied to the developing roller 20 and the toner supply member 40.
By applying bias such as alternating current, direct current superimposed alternating current, pulse, etc., it is possible to control the optimum image.

【0031】次に、このタイプ(電極タイプ)の現像ロ
ーラ20へのトナー付着のメカニズムについて説明する
。現像ローラ20としては、例えば図2に示すように、
その表面に誘電性領域(誘電体部22)と導電性領域(
導電体部21)とが微小面積で混在するように構成され
ている。そして誘電体部の形状が円形であるとした場合
には、径が10〜500μmの大きさの微小面積がラン
ダムに又はある規制に従って分散している。この場合、
面積比としては、導電体部21の面積が全体の20〜6
0%の範囲であることが好ましい。
Next, the mechanism of toner adhesion to this type (electrode type) developing roller 20 will be explained. As the developing roller 20, for example, as shown in FIG.
A dielectric region (dielectric part 22) and a conductive region (
The conductor portions 21) are configured to coexist in a small area. When the shape of the dielectric portion is circular, minute areas with a diameter of 10 to 500 μm are dispersed randomly or according to a certain regulation. in this case,
As for the area ratio, the area of the conductor portion 21 is 20 to 6 of the total area.
The range is preferably 0%.

【0032】トナー付着は次のようになる。先ず、現像
を終了した現像ローラ20は、矢印の方向に回転してト
ナー供給部材40と接触する。ここで現像しなかった非
画像部の残トナーは、トナー供給部材40により機械的
、電気的に掻き取られ、誘電体部22は摩擦によって帯
電する。このとき、前の現像による現像ローラ20とト
ナーの電荷は、摩擦により一定化されて初期化される。 次に、トナー供給部材40によって運ばれたトナーは、
現像ローラ20との摩擦により強く帯電し、現像ローラ
20の導電体部21と共に誘電体部22に静電的に多量
に強く付着する。このときの極性は、感光体電荷に対し
てトナーは逆極性であり、現像ローラ20の誘電体部2
2は同極性となる。
Toner adhesion is as follows. First, the developing roller 20 that has completed development rotates in the direction of the arrow and comes into contact with the toner supply member 40 . The remaining toner in the non-image area that has not been developed is mechanically and electrically scraped off by the toner supply member 40, and the dielectric portion 22 is charged by friction. At this time, the charges on the developing roller 20 and the toner due to the previous development are made constant and initialized by friction. Next, the toner transported by the toner supply member 40 is
It is strongly charged due to friction with the developing roller 20, and electrostatically adheres strongly in large quantities to the dielectric portion 22 together with the conductive portion 21 of the developing roller 20. At this time, the polarity of the toner is opposite to the charge on the photoreceptor, and the dielectric portion 2 of the developing roller 20
2 has the same polarity.

【0033】図2は、現像ローラ20上の電界の形成と
トナーの付着状態を示す。現像ローラ20上の電界は、
マイクロフィールド(閉電界)となり電界傾度の大きい
電界となって、トナーを多量に付着させることが可能と
なる。この付着したトナーは、閉電界により現像ローラ
20に強く引かれて離れ難い状態になっている。このト
ナー層は、更に弾性ブレード30によりその層厚を規制
され、現像部80に達する。
FIG. 2 shows the formation of an electric field on the developing roller 20 and the state of toner adhesion. The electric field on the developing roller 20 is
It becomes a micro field (closed electric field) and an electric field with a large electric field gradient, making it possible to deposit a large amount of toner. This adhered toner is strongly attracted to the developing roller 20 by the closed electric field and is difficult to separate. The thickness of this toner layer is further regulated by the elastic blade 30 and reaches the developing section 80 .

【0034】図1において、感光体10と現像ローラ2
0との間の現像部80には、交互電界を形成するバイア
ス印加手段90により現像バイアスが印加される。現像
バイアスとしては、peak  to  peakが5
00≦Vp−p≦1500(v)で交流電界に直流を重
畳したものとすることができる。Vp−pを500V以
上とするのは、現像ローラ20によるトナー保持力に抗
して感光体10へトナーを飛翔させるためには、この程
度以上の電圧差が必要だからであり、Vp−pを150
0V以下にするのは、バイアスのリーク及び地かぶりの
発生を防止するためであり、実験的にこの程度の範囲が
妥当であることが確認された。
In FIG. 1, a photoreceptor 10 and a developing roller 2
0, a developing bias is applied to the developing section 80 by a bias applying means 90 that forms an alternating electric field. As for the developing bias, peak to peak is 5.
00≦Vp-p≦1500 (v) and a direct current can be superimposed on an alternating current electric field. The reason why Vp-p is set to 500V or more is because a voltage difference of this level or more is required to make the toner fly to the photoreceptor 10 against the toner retention force of the developing roller 20. 150
The purpose of setting the voltage below 0 V is to prevent bias leakage and background fog, and it has been experimentally confirmed that this range is appropriate.

【0035】又、現像バイアスの周波数は250〜20
00Hzの範囲にする。これは、周波数が250Hz以
下になると、バイアスによる画像むらが生じ画像品質が
低下し、一方周波数が2000Hz以上になると、現像
ローラ20と感光体10との間におけるトナーの飛翔時
間が得られず、実質的に交互電界を形成した効果が失わ
れるからである。
[0035] Also, the frequency of the developing bias is 250 to 20
00Hz range. This is because when the frequency is below 250 Hz, image unevenness due to bias occurs and the image quality is degraded, while when the frequency is above 2000 Hz, the flight time of the toner between the developing roller 20 and the photoreceptor 10 cannot be obtained. This is because the effect of forming an alternating electric field is substantially lost.

【0036】図3乃至5は、以上の諸条件の範囲内で、
感光体10の電位、バイアス電界及び現像ローラ20の
電界を一例として具体的に定め、これらの相互関係で決
定される電界によるトナーの移動を説明するための図で
ある。この具体例は、感光体の地肌部の表面電位を−9
00V、露光部の電位を−100Vとして、図2に示す
現像ローラ20を感光体10の表面と接触させて(10
0μm程度の間隔を置いてもよい)対向配置して反転現
像を行ったものである。
[0036] Figures 3 to 5 show that within the range of the above conditions,
FIG. 3 is a diagram specifically defining the potential of the photoconductor 10, the bias electric field, and the electric field of the developing roller 20 as an example, and explaining the movement of toner due to the electric field determined by the mutual relationship between these. In this specific example, the surface potential of the background of the photoreceptor is -9
The developing roller 20 shown in FIG. 2 was brought into contact with the surface of the photoreceptor 10 (10
(may be spaced apart by about 0 μm), and reversal development is performed by disposing them facing each other.

【0037】現像ローラ20の誘電体部22はトナー供
給部材40で擦られて接地を基準とした電位が+200
Vになる量の電荷を保持し、これにより、負極性に帯電
したトナーを約1.0〜1.2mg/cm2 担持した
。 そして、バイアス印加手段により、現像ローラ20に、
Vp−p=1000V、最高電位0V、周波数500H
z、デューテイ比(交互バイアスの1周期に対して、現
像側へトナーが転移するように電圧を印加する時間の比
率であり、図3の示すT1 、T2 で表すと、T2 
/T1 )=0.5の矩形パルス電圧を印加した。
The dielectric portion 22 of the developing roller 20 is rubbed by the toner supply member 40, and its potential with respect to the ground increases by +200.
It held an amount of charge equal to V, thereby supporting approximately 1.0 to 1.2 mg/cm 2 of negatively charged toner. Then, by applying a bias to the developing roller 20,
Vp-p=1000V, highest potential 0V, frequency 500H
z, duty ratio (ratio of time for applying voltage so that toner is transferred to the developing side with respect to one cycle of alternating bias; expressed as T1 and T2 shown in FIG. 3, T2
A rectangular pulse voltage of /T1 )=0.5 was applied.

【0038】図3は、接地を基準とした現像ローラ20
の表面電位の時間的変化を示した図であり、(a)は誘
電体部22の表面電位、(b)は導電体部21の表面電
位について示している。これらの図中には、感光体10
表面の地肌部の表面電位のレベル−900V及び露光部
の表面電位のレベル−100Vを水平線としてそれぞれ
示している。図3(a)中の誘電体部22の表面電位の
時間的変化を示す矩形連続線からわかるように、誘電体
部22の表面電位は、その保持した電荷+200Vによ
りバイアス印加手段90による印加電圧が+200Vだ
け偏倚された電位になる。一方、導電体部21の表面電
位は、図3(b)からわかるように、保持電荷がないた
めバイアス印加手段90による印加電圧そのものになる
FIG. 3 shows the developing roller 20 with reference to grounding.
2 is a diagram showing temporal changes in surface potential of the dielectric portion 22, (a) shows the surface potential of the dielectric portion 22, and (b) shows the surface potential of the conductor portion 21. FIG. In these figures, the photoreceptor 10
The surface potential level of −900 V at the background portion of the surface and the surface potential level of −100 V at the exposed portion are shown as horizontal lines, respectively. As can be seen from the continuous rectangular line showing the temporal change in the surface potential of the dielectric portion 22 in FIG. becomes a potential biased by +200V. On the other hand, as can be seen from FIG. 3B, the surface potential of the conductor portion 21 is the same as the voltage applied by the bias applying means 90 since there is no retained charge.

【0039】次に、以上のように現像ローラ20の表面
電位が変化する場合における現像ローラ20と感光体1
0との間の電界について説明する。この電界は、現像ロ
ーラ20の誘電体部22上又は導電体部21の何れの部
分かによって、更に、それぞれの部分22、21に対向
する感光体10の部分が画像部又は地肌の何れの部分で
あるかによって異なる。
Next, the relationship between the developing roller 20 and the photoreceptor 1 when the surface potential of the developing roller 20 changes as described above.
The electric field between 0 and 0 will be explained. This electric field is generated depending on which part of the developing roller 20 is on the dielectric part 22 or the conductive part 21, and whether the part of the photoreceptor 10 facing each part 22, 21 is the image part or the background part. It depends on whether

【0040】図4は、これらのうち図3(b)に示すよ
うに表面電位の時間的変化を生じる導電体部21上の電
界を説明するためのものであり、そのうち(a)は導電
体部21が感光体10の画像部(露光部)に対向してい
る場合における両者間の電位差の時間的変化を示し、(
b)は導電体部21が感光体10の非画像部(未露光部
)に対向している場合の両者間の電位差の時間的変化を
示す。
FIG. 4 is a diagram for explaining the electric field on the conductor portion 21 that causes a temporal change in the surface potential as shown in FIG. 3(b). It shows the temporal change in the potential difference between the portion 21 and the image portion (exposed portion) of the photoreceptor 10, and (
b) shows a temporal change in the potential difference between the conductor portion 21 and the non-image portion (unexposed portion) of the photoreceptor 10 when the conductor portion 21 faces the non-image portion (unexposed portion).

【0041】一方、図5は、図3(a)に示すような表
面電位の時間的変化を生じる誘電体部22上の電界を説
明するためのものであり、そのうち(a)は、誘電体部
22が感光体10の画像部(露光部)に対向している場
合の両者間の電位差の時間的変化を示し、(b)は誘電
体部22が感光体10の非画像部(未露光部)に対向し
ている場合の両者間の電位差の時間的変化を示す。
On the other hand, FIG. 5 is for explaining the electric field on the dielectric portion 22 that causes the temporal change in surface potential as shown in FIG. 3(a). FIG. 12(b) shows a temporal change in the potential difference between the portion 22 and the image portion (exposed portion) of the photoreceptor 10 when the dielectric portion 22 faces the non-image portion (unexposed portion) of the photoreceptor 10. Fig. 3 shows the temporal change in the potential difference between the two when they are facing each other.

【0042】これらの図においては、電界が現像ローラ
20又は感光体10の表面に担持されたトナーに静電気
力を及ぼすことから、この静電気力の方向を区別するた
めにトナーが感光体10に向かう方向の電界に対応する
電位差を正、現像ローラ20に向かう方向の電界に対応
する電位差を負として表わしている。又、現像ローラ2
0上のトナーが感光体10へ転移する電位差の限界値と
してのしきい値+100Vのレベルと、感光体10上の
トナーが現像ローラ20の方へ転移する電界のしきい値
−100Vのレベルとをそれぞれ水平線で示し、且つ、
このしきい値を越えたトナー  の転移に寄与する電界
に対応する電位差の部分を斜線で表している。
In these figures, since the electric field exerts an electrostatic force on the toner carried on the surface of the developing roller 20 or the photoreceptor 10, in order to distinguish the direction of this electrostatic force, it is shown that the toner moves toward the photoreceptor 10. The potential difference corresponding to the electric field in the direction is expressed as positive, and the potential difference corresponding to the electric field in the direction toward the developing roller 20 is expressed as negative. Also, the developing roller 2
The threshold value +100V is the limit value of the potential difference at which the toner on the photoreceptor 10 transfers to the photoreceptor 10, and the electric field threshold −100V level at which the toner on the photoreceptor 10 transfers to the developing roller 20. are each indicated by a horizontal line, and
The part of the potential difference corresponding to the electric field that contributes to toner transfer exceeding this threshold is indicated by diagonal lines.

【0043】なお、上記しきい値+100V及び−10
0Vは実験によって求められた値である。この実験では
、現像ローラ20に直流電圧を印加し、この直流電圧の
値を変化させながらトナーの転移を観察したものである
。そしてこの例では、現像電界のしきい値は1V/μm
であることがわかった。又このとき用いたトナーの帯電
電荷量は約10μC/gであった。
[0043] Note that the above threshold values are +100V and -10V.
0V is a value determined by experiment. In this experiment, a DC voltage was applied to the developing roller 20, and the transfer of toner was observed while changing the value of this DC voltage. In this example, the threshold value of the developing electric field is 1V/μm.
It turned out to be. Further, the amount of charge of the toner used at this time was about 10 μC/g.

【0044】現像ローラ20の導電体部21上に存在す
るトナーは、感光体10の画像部と対向する場合には、
図4(a)の斜線部で示されるように+900Vの電位
差に対応する現像電界(以下「現像電界」という)が発
生した時に感光体10の方向に転移し、感光体10の地
肌部と対向する場合には、同図(b)の斜線部で示され
るように、−900Vの現像電界が発生したときに現像
ローラ20の方向に転移する。そしてこれらの場合には
、画像部のトナーは現像ローラ20側に逆転移すること
はなく、又非画像部のトナーが感光体10側へ転移する
こともない。
When the toner existing on the conductive portion 21 of the developing roller 20 faces the image portion of the photoreceptor 10,
As shown by the hatched area in FIG. 4(a), when a developing electric field corresponding to a potential difference of +900V (hereinafter referred to as "developing electric field") is generated, it is transferred in the direction of the photoreceptor 10 and is opposed to the background part of the photoreceptor 10. In this case, as shown by the hatched area in FIG. 2B, when a developing electric field of -900 V is generated, the toner is transferred in the direction of the developing roller 20. In these cases, the toner in the image area will not be reversely transferred to the developing roller 20 side, and the toner in the non-image area will not be transferred to the photoreceptor 10 side.

【0045】一方、現像ローラ20の誘電体部22上に
存在するトナーは、この部分では印加電圧が+200V
だけ偏倚した電位になっているので、感光体10の画像
部と対向する場合には、図5(a)の斜線部で示される
ように−300Vの負電界と+700Vの正電界とが交
互に現れるため、正電界のときに現像ローラ20から感
光体10へ転移し、負電界のときに感光体10から現像
ローラ20へ転移する。又、感光体10の地肌部と対向
する場合には、同図(b)の斜線部で示すように、−1
100Vの負の電界で感光体10から現像ローラ20へ
転移するのみで、非画像部のトナーが感光体10側へ転
移することはない。
On the other hand, the toner existing on the dielectric portion 22 of the developing roller 20 is exposed to an applied voltage of +200V in this portion.
Therefore, when facing the image area of the photoreceptor 10, a negative electric field of -300V and a positive electric field of +700V alternate as shown by the shaded area in FIG. 5(a). Therefore, it is transferred from the developing roller 20 to the photoreceptor 10 when the electric field is positive, and from the photoreceptor 10 to the developing roller 20 when the electric field is negative. In addition, when facing the background part of the photoreceptor 10, as shown by the hatched part in FIG.
Toner is only transferred from the photoreceptor 10 to the developing roller 20 by a negative electric field of 100V, and the toner in the non-image area is not transferred to the photoreceptor 10 side.

【0046】以上の如く、本発明によれば、バイアスに
よる電界と、感光体10の電位と、現像ローラ20にお
ける導電体部21及び誘電体部22の電位との相互関係
で決定される電界により、選択的にトナーを転移させる
ことができる。
As described above, according to the present invention, the electric field determined by the interrelationship between the electric field due to the bias, the potential of the photoreceptor 10, and the potentials of the conductive portion 21 and the dielectric portion 22 of the developing roller 20 is used. , can selectively transfer toner.

【0047】即ち、これらの相互関係を具体例の如く良
い条件に定めることにより、例えば導電体部21では、
画像部に対しては現像ローラ20から感光体10のみに
トナーを転移させ逆転移をさせずにトナーの現像量を増
し、トナーが多層に付着した誘電体部22では、画像部
に対してはトナーを交互に転移させてその差によって得
られるトナーの転移量を電位差に対応した量にし、画像
の階調性を得ることができる。そして導電体部21及び
誘電体部22が非画像部と対向するときには、感光体1
0の非画像部に付着したトナーが逆転移することにより
、地汚れがなく画像のシャープさも向上される。その結
果、トナーの現像転移率が90%以上となり、十分な画
像濃度でシャープ性、階調性の良い画像が得られた。
That is, by setting these mutual relationships under good conditions as in the concrete example, for example, in the conductor portion 21,
For the image area, toner is transferred from the developing roller 20 only to the photoreceptor 10, increasing the amount of toner development without reverse transfer, and in the dielectric area 22 where toner is attached in multiple layers, the toner is transferred only to the photoreceptor 10. By alternately transferring the toner and making the amount of toner transferred corresponding to the potential difference, it is possible to obtain gradation of an image. When the conductor part 21 and the dielectric part 22 face the non-image part, the photoreceptor 1
By reversely transferring the toner adhering to the non-image area of 0, there is no background smudge and the sharpness of the image is improved. As a result, the toner development transfer rate was 90% or more, and an image with sufficient image density and good sharpness and gradation was obtained.

【0048】なお以上の具体例では、交互バイアスがデ
ューティ比0.5の矩形バイアス電圧である場合につい
て示したが、デューティ比は0.5に限らず、又波形は
例えば正弦波などの他の波形であってもよい。
In the above specific example, the alternating bias is a rectangular bias voltage with a duty ratio of 0.5, but the duty ratio is not limited to 0.5, and the waveform may be a sine wave or other waveform. It may be a waveform.

【0049】次に、現像ローラ20について詳細に説明
する。先ず、現像ローラとして、その表面に誘電体部と
導電体部が微小面積で混在し、且つ誘電体部は導電性発
泡体層の表面近傍の発泡セル中に形成されている場合に
ついて説明する。
Next, the developing roller 20 will be explained in detail. First, a case will be described in which a developing roller has a dielectric portion and a conductive portion coexisting in a small area on its surface, and the dielectric portion is formed in foam cells near the surface of a conductive foam layer.

【0050】発泡セル中に形成される誘電体部に用いら
れる材料としては、絶縁性物質であればよいが、体積固
有抵抗が1012Ω・cm以上、特に1014Ω・cm
以上のものが好ましい。
The material used for the dielectric portion formed in the foam cell may be any insulating material, but the material has a volume resistivity of 1012 Ω·cm or more, particularly 1014 Ω·cm.
The above are preferred.

【0051】このような絶縁性材料としては、例えば次
のような有機ポリマー類が挙げられる:ポリ塩化ビニル
、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリ
塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルホルマー
ルなどのビニル系樹脂;ポリスチレン、スチレン・アク
リロニトリル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン
・スチレン共重合体などのポリスチレン系樹脂;ポリエ
チレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体などのポリエチ
レン系樹脂;ポリメチルメタクリレート、ポリメチルメ
タクリレート・スチレン共重合体などのアクリル系樹脂
;ポリアセタール、ポリアミド、セルロース、ポリカー
ボネート、フェノキシ樹脂、ポリエステル、フッ素樹脂
、ポリウレタン、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン
樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコ
ーン樹脂等の樹脂材料;天然ゴム、イソプレンゴム、ブ
タジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブチルゴム
、エチレン・プロピレンゴム、クロロプレンゴム、塩素
化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ニトリ
ルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム、シ
リコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料など。
Examples of such insulating materials include the following organic polymers: vinyl resins such as polyvinyl chloride, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, and polyvinyl formal; Polystyrene resins such as polystyrene, styrene/acrylonitrile copolymer, acrylonitrile/butadiene/styrene copolymer; polyethylene resins such as polyethylene, ethylene/vinyl acetate copolymer; polymethyl methacrylate, polymethyl methacrylate/styrene copolymer Acrylic resins such as polyacetal, polyamide, cellulose, polycarbonate, phenoxy resin, polyester, fluororesin, polyurethane, phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, silicone resin and other resin materials; natural rubber , isoprene rubber, butadiene rubber, styrene/butadiene rubber, butyl rubber, ethylene/propylene rubber, chloroprene rubber, chlorinated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, urethane rubber, polysulfide rubber, silicone rubber, fluororubber, etc. rubber materials etc.

【0052】本発明においては、好ましくは、脂肪族含
フッ素化合物やシリコーン樹脂を主体とするものが使用
される。
In the present invention, it is preferable to use a material mainly composed of an aliphatic fluorine-containing compound or a silicone resin.

【0053】脂肪族含フッ素化合物としては、例えばポ
リテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テ
トラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重
合体、テトラフルオロエチレン・パーフロオロアルキル
ビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・エ
チレン共重合体、ポリクロロトルフルオロエチレンなど
のフッ素を含む重合体もしくは分子鎖末端或いは分子鎖
中にエーテル基、カルボキシル基、水酸基などの極性基
を有する脂肪族フルオロカーボン乃至脂肪族フルオロク
ロロカーボン化合物などが挙げられる。又、シリコーン
樹脂としては、縮合反応型、付加反応型、過酸化物硬化
反応型のシリコーン樹脂乃至は有機樹脂を共重合した変
性樹脂などが挙げられる。
Examples of aliphatic fluorine-containing compounds include polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and tetrafluoroethylene/ethylene copolymer. Polymers, fluorine-containing polymers such as polychlorotrifluoroethylene, and aliphatic fluorocarbons and aliphatic fluorochlorocarbon compounds having polar groups such as ether groups, carboxyl groups, and hydroxyl groups at the end of the molecular chain or in the molecular chain. It will be done. Examples of the silicone resin include condensation reaction type, addition reaction type, and peroxide curing reaction type silicone resins, as well as modified resins obtained by copolymerizing organic resins.

【0054】本発明における導電体部は、導電性発泡体
層から構成されるが、発泡体を形成する樹脂材料として
は、種々の有機ポリマー類が使用可能であり、以下のよ
うな有機ポリマー類が挙げられる:天然ゴム、イソプレ
ンゴム、プタジエンゴム、スチレン・プタジエンゴム、
ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、クロロプレン
ゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴ
ム、ニトリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、多硫
化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーン変性
エチレン・プロピレンゴム、などのゴム材料など。
The conductive portion in the present invention is composed of a conductive foam layer, but various organic polymers can be used as the resin material forming the foam, such as the following organic polymers: Examples include: natural rubber, isoprene rubber, putadiene rubber, styrene-putadiene rubber,
Rubber materials such as butyl rubber, ethylene/propylene rubber, chloroprene rubber, chlorinated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, urethane rubber, polysulfide rubber, silicone rubber, fluororubber, silicone-modified ethylene/propylene rubber, etc.

【0055】又、導電性付与剤としては、Ni、Cuな
どの金属粉;ファーネスブラック、ランプブラック、サ
ーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラ
ックなどのカーポンブラック;酸化錫、酸化亜鉛、酸化
モリブデン、酸化アンチモン、チタン酸カリなどの導電
性酸化物;酸化チタン、雲母上などにメッキを施した無
電解メッキ物;グラファイト、金属繊維、炭素繊維など
が挙げられる。
[0055] Examples of conductivity imparting agents include metal powders such as Ni and Cu; carbon blacks such as furnace black, lamp black, thermal black, acetylene black, and channel black; tin oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, and antimony oxide. , conductive oxides such as potassium titanate; electroless plated materials plated on titanium oxide, mica, etc.; graphite, metal fibers, carbon fibers, etc.

【0056】又、発泡剤としては従来の公知の有機発泡
剤或いは無機発泡剤の何れもが使用できる。このような
発泡剤の具体例としては、例えば、アゾビソスイソブチ
ロニトリル、アゾジカーボンアミド、ベンゼンスルホニ
ルヒドラジド、p,p′・オキシビスベンゼンスルホニ
ルヒドラジドなどが挙げられる。
Further, as the blowing agent, any conventionally known organic blowing agent or inorganic blowing agent can be used. Specific examples of such blowing agents include azobisisobutyronitrile, azodicarbonamide, benzenesulfonylhydrazide, p,p'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide, and the like.

【0057】本発明の現像ローラを作成するには、例え
ば、(i)芯金の外周にゴム類、導電体性付与剤、発泡
剤及びその他の添加物からなる導電性発泡組成物を押出
成形して弾性発泡体層を設け、次いでその表面を研削し
て発泡セルを露出させ、誘電体部埋設用の凹部を形成し
、次に凹部に前記誘電体材料をスプレー、ディッピング
などの方法により埋め込み、所定の条件(温度、時間)
で硬化(焼成)し(塗布膜の厚みは凹部が完全に埋まる
状態にする)〔参照;図6(a)〕、(ii)続いてそ
の表面を切削又は研磨加工により導電面と誘電面とが微
小面積で混在するように削り、導電部面積が20〜60
%になるように削る〔参照;図6(b)〕とういう方法
が採用される。
To produce the developing roller of the present invention, for example, (i) extrusion molding a conductive foam composition comprising rubber, a conductive agent, a foaming agent, and other additives on the outer periphery of a core metal; Then, the surface of the elastic foam layer is ground to expose the foam cells, a recess for embedding the dielectric part is formed, and then the dielectric material is embedded in the recess by a method such as spraying or dipping. , given conditions (temperature, time)
(the thickness of the coating film should be such that it completely fills the recesses) [see Figure 6(a)], and (ii) the surface is then cut or polished to form a conductive surface and a dielectric surface. The area of the conductive part is 20 to 60.
% [see FIG. 6(b)].

【0058】〔現像剤担持体の実例〕以下、実例により
上記の現像剤担持体を更に詳細に説明する。なお、部は
重量基準である。 〔実例−1〕予めプライマー処理した芯金周辺に下記の
導電性発泡組成物〔I〕を押し出し形成し、170°C
で20分間金型内で一時加硫させた後、200°Cで2
時間二次加硫させて、体積固有抵抗1011Ω・cm、
比重0.57、発泡セルの大きさが30〜50μmの導
電性発泡体層を有する現像ローラを作成した。
[Example of developer carrier] The above-mentioned developer carrier will be explained in more detail below using an example. Note that parts are based on weight. [Example-1] The following conductive foam composition [I] was extruded around the core metal which had been previously treated with a primer, and heated at 170°C.
After temporarily curing in the mold for 20 minutes at 200°C,
After time secondary vulcanization, volume resistivity 1011Ω・cm,
A developing roller having a conductive foam layer having a specific gravity of 0.57 and a foam cell size of 30 to 50 μm was prepared.

【0059】 導電性発泡組成物〔I〕   ジオルガノポリシロキサン(平均重合度2000以
上)        100部  〔商品名:KF90
1F−U(信越化学社製)〕  ファーネスブラック 
                         
                10部  〔商品名
:ケッチェンブラックEC(ライオンアクゾ社製)〕 
 ジクミルパーオキサイド             
                         
  2部  アゾビスイソブチロニトリル      
                         
     2部次いで、得られた現像ローラの表面を研
削して発泡セルを露出させ、誘電体を埋設するための凹
部を形成した。
Conductive foam composition [I] Diorganopolysiloxane (average degree of polymerization 2000 or more) 100 parts [Product name: KF90
1F-U (manufactured by Shin-Etsu Chemical) Furnace black

10 copies [Product name: Ketjen Black EC (manufactured by Lion Akzo)]
dicumyl peroxide

Part 2 Azobisisobutyronitrile

2 parts Then, the surface of the obtained developing roller was ground to expose the foamed cells, and a recessed part for embedding the dielectric material was formed.

【0060】次に、この凹部に誘電体であるフッ素樹脂
組成物〔商品名:ルミフロンLF601−C(旭硝子社
製)を主剤としてもの〕150部をコーティングし、発
泡セル凹部が完全に埋まる状態にした後、架橋硬化させ
た。
Next, 150 parts of a dielectric fluororesin composition [product name: Lumiflon LF601-C (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.] as the main ingredient) was coated on the recessed portions until the foamed cell recessed portions were completely filled. After that, it was crosslinked and cured.

【0061】続いて、その表面を切削又は研磨加工によ
り、導電体部と誘電体部が混在して導電体部面積が50
%となるようにして、本発明の現像ローラを作製した。
[0061] Subsequently, by cutting or polishing the surface, the conductor part and the dielectric part are mixed, and the conductor part area is 50 mm.
% of the developing roller of the present invention.

【0062】〔実例−2〕実例1において、導電性発泡
組成物〔I〕を導電性発泡組成物〔II〕に代え、体積
固有抵抗106 Ω・cm、比重0.31及び発泡セル
の大きさ90〜120μmの導電性発泡体層を有する現
像ローラを用いた以外は、実例1と同様にして本発明の
現像ローラを作製した。
[Example-2] In Example 1, the conductive foam composition [I] was replaced with the conductive foam composition [II], and the volume resistivity was 106 Ω·cm, the specific gravity was 0.31, and the size of the foam cells was A developing roller of the present invention was produced in the same manner as in Example 1, except that a developing roller having a conductive foam layer of 90 to 120 μm was used.

【0063】 導電性発泡組成物〔II〕   ジオルガノポリシロキサン(平均重合度2000以
上)        100部  〔商品名:KF90
1F−U(信越化学社製)〕  ファーネスブラック 
                         
                30部  〔商品名
:ケッチェンブラックEC(ライオンアクゾ社製)〕 
 ジクミルパーオキサイド             
                         
  5部  アゾビスイソプチロニトリル      
                         
   10部〔実例−3〕実例1において、導電性発泡
組成物〔I〕を導電性発泡組成物〔III〕に代え、体
積固有抵抗102 Ω・cm、比重0.23及び発泡セ
ルの大きさ200〜460μmの導電性発泡体層を有す
る現像ローラを用いた以外は、実例1と同様にして本発
明の現像ローラを作製した。
Conductive foam composition [II] Diorganopolysiloxane (average degree of polymerization 2000 or more) 100 parts [Product name: KF90
1F-U (manufactured by Shin-Etsu Chemical) Furnace black

30 copies [Product name: Ketjen Black EC (manufactured by Lion Akzo)]
dicumyl peroxide

5 parts Azobisisobutyronitrile

10 parts [Example-3] In Example 1, the conductive foam composition [I] was replaced with the conductive foam composition [III], and the volume resistivity was 102 Ω・cm, the specific gravity was 0.23, and the size of the foam cell was 200. A developing roller of the present invention was produced in the same manner as in Example 1, except that a developing roller having a conductive foam layer of ~460 μm was used.

【0064】 導電性発泡組成物〔III〕   ジオルガノポリシロキサン(平均重合度2000以
上)        100部  〔商品名:KF90
1F−U(信越化学社製)〕  ファーネスブラック 
                         
                50部  〔商品名
:ケッチェンブラックEC(ライオンアクゾ社製)〕 
 ジクミルパーオキサイド             
                         
10部  アゾビスイソプチロニトリル       
                         
  14部〔実例−4〕実例1において、誘電体である
フッ素樹脂を付加型シリコーン樹脂組成物〔商品名:S
R2407(トーレシリコーン社製)〕に代え、実例1
と同様にして本発明の現像ローラを作製した。
Conductive foam composition [III] Diorganopolysiloxane (average degree of polymerization 2000 or more) 100 parts [Product name: KF90
1F-U (manufactured by Shin-Etsu Chemical) Furnace black

50 copies [Product name: Ketjen Black EC (manufactured by Lion Akzo)]
dicumyl peroxide

10 parts azobisisobutyronitrile

14 parts [Example 4] In Example 1, the fluororesin as a dielectric was added to the addition type silicone resin composition [Product name: S
R2407 (manufactured by Toray Silicone)], Example 1
A developing roller of the present invention was produced in the same manner as described above.

【0065】〔実例−5〕実例2において、誘電体であ
るフッ素樹脂を付加型シリコーン樹脂組成物〔商品名:
SR2407(トーレシリコーン社製)〕に代え、実例
1と同様にして本発明の現像ローラを作製した。
[Example 5] In Example 2, a fluororesin as a dielectric was added to an addition type silicone resin composition [trade name:
A developing roller of the present invention was produced in the same manner as in Example 1, except that SR2407 (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) was used.

【0066】〔実例−6〕実例3において、誘電体であ
るフッ素樹脂を付加型シリコーン樹脂組成物〔商品名:
SR2407(トーレシリコーン社製)〕に代え、実例
1と同様にして本発明の現像ローラを作製した。
[Example 6] In Example 3, a fluororesin as a dielectric was added to an addition type silicone resin composition [trade name:
A developing roller of the present invention was produced in the same manner as in Example 1, except that SR2407 (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) was used.

【0067】〔実例−1乃至6の評価〕各現像ローラを
図1に示される現像装置に装着し、トナーの帯電量及び
トナー付着量を測定した。それらの結果を表1に示す。
[Evaluation of Examples 1 to 6] Each developing roller was attached to the developing device shown in FIG. 1, and the toner charge amount and toner adhesion amount were measured. The results are shown in Table 1.

【0068】なお上記現像装置において、弾性ブレード
はウレタンゴム製のものを、トナー供給部材は導電性ウ
レタンスポンジ製のものを、トナーは正帯電トナーを装
填した。
In the above-mentioned developing device, the elastic blade was made of urethane rubber, the toner supply member was made of conductive urethane sponge, and positively charged toner was loaded.

【0069】[0069]

【 表1】[Table 1]

【0070】表1の結果から、  本発明の現像ローラ
によると十分なトナー帯電量と付着量が得られることが
分かる。
From the results in Table 1, it can be seen that the developing roller of the present invention provides sufficient toner charge and adhesion.

【0071】次に、現像ローラが、少なくともその表面
に導電体部21と誘電体部22とが混在してなり、且つ
これらの形成材料が弾性絶縁性粒子を含有した弾性導電
性材料である場合について説明する。
[0071] Next, in the case where the developing roller has at least the conductor part 21 and the dielectric part 22 mixed on its surface, and the material forming these parts is an elastic conductive material containing elastic insulating particles. I will explain about it.

【0072】誘電体部を構成する弾性絶縁性粒子として
は、体積抵抗が1013Ω・cm以上、好ましくは10
14Ω・cm以上のもので、実効ゴム硬度(現像剤担持
体の形状をJIS−K6301で定めるスプリング式硬
さ試験機A型を用いて測定したときの値)が50度以下
、好ましくは40度以下のものが使用される。
The elastic insulating particles constituting the dielectric part have a volume resistivity of 1013 Ω·cm or more, preferably 10
14 Ω・cm or more, and the effective rubber hardness (the value when the shape of the developer carrier is measured using a spring-type hardness tester type A specified in JIS-K6301) is 50 degrees or less, preferably 40 degrees. The following are used:

【0073】このような材料としては、例えば、シリコ
ーン変成エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン
ゴム、ブチリゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレ
ンゴム、などが挙げられる。その平均粒径は5μm以上
、好ましくは10μm以上である。5μm未満では、マ
イクロフィールドが形成され難く、安定したトナーの付
着、帯電が得られない。又、粒子形状は定形或いは不定
形の何れでもよい。
Examples of such materials include silicone-modified ethylene propylene rubber, epichlorohydrin rubber, butyry rubber, silicone rubber, and ethylene propylene rubber. The average particle size is 5 μm or more, preferably 10 μm or more. If it is less than 5 μm, it is difficult to form a microfield, and stable toner adhesion and charging cannot be obtained. Further, the particle shape may be either regular or amorphous.

【0074】又、弾性導電性材料としては、体積抵抗が
1012Ω・cm以下、好ましくは108 Ω・cm以
下のものがよく、又実効ゴム硬度(既出)が50度以上
、好ましくは40度以下でゴム類に導電性フィラーを添
加したものが使用される。
[0074] The elastic conductive material preferably has a volume resistivity of 1012 Ω·cm or less, preferably 108 Ω·cm or less, and has an effective rubber hardness (as described above) of 50 degrees or more, preferably 40 degrees or less. Rubbers with conductive fillers added are used.

【0075】ゴム類としては、シリコーン変成エチレン
プロピレンゴム、スチレン・プタジエンゴム、エピクロ
ルヒドリンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ウレタン
ゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、ア
クリルゴム、ブチルゴム、イソプレンゴムなどが挙げら
れる。
Examples of rubbers include silicone-modified ethylene propylene rubber, styrene-putadiene rubber, epichlorohydrin rubber, ethylene-propylene rubber, urethane rubber, fluororubber, silicone rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, butyl rubber, and isoprene rubber.

【0076】又、導電性フィラーとしては、Ni、Cu
などの金属粉;ファーネスブラック、ランプブラック、
サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブ
ラックなどのカーポンブラック;酸化錫、酸化亜鉛、酸
化モリブデン、酸化アンチモン、チタン酸カリなどの導
電性酸化物;酸化チタン、雲母上などにメッキを施した
無電界メッキ物;グラファイト、金属繊維、炭素繊維な
どが挙げられる。
[0076] Also, as the conductive filler, Ni, Cu
Metal powder such as furnace black, lamp black,
Carbon black such as thermal black, acetylene black, and channel black; Conductive oxides such as tin oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, antimony oxide, and potassium titanate; Electroless plated materials such as titanium oxide and mica. ; Examples include graphite, metal fiber, carbon fiber, etc.

【0077】又、本発明で用いる現像ローラには種々の
目的のために無機充填剤や架橋剤、熱安定剤、加工助剤
等を添加することができる。無機充填剤としては、珪藻
土、石英粉末、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カ
ルシウム、酸化マグネシウム、タルク、珪酸アルミニウ
ム、酸化アルミニウム、などの粉末、チタン酸カリウム
、アスベスト、ガラス、カーボン等の繊維、テフロン、
窒化ホウ素等の粉末が用いられる。
Further, inorganic fillers, crosslinking agents, heat stabilizers, processing aids, etc. can be added to the developing roller used in the present invention for various purposes. Inorganic fillers include diatomaceous earth, quartz powder, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, talc, aluminum silicate, aluminum oxide powder, potassium titanate, asbestos, glass, carbon fibers, etc. ,Teflon,
Powder such as boron nitride is used.

【0078】本発明の現像ローラを作製するには、例え
ば、(i)金属製芯金上に導電性プライマを塗布した後
、導電性材料に適当量の絶縁性粒子を混入したコンパウ
ンドを、押出成形法などにより芯金上に成形し、(ii
)金型成形加硫、蒸気加硫法などにより温度と圧力を加
えることにより芯金上に弾性体ローラを成形し、(ii
i)次いで、弾性ローラの表面を研磨や切削などの方法
により平滑にして、導電部と誘電部が表面に混在するよ
うにする方法などを採用すればよい。
In order to manufacture the developing roller of the present invention, for example, (i) a conductive primer is applied onto a metal core, and then a compound in which an appropriate amount of insulating particles are mixed into a conductive material is extruded. Formed on the core metal using a molding method etc., (ii
) An elastic roller is formed on the core metal by applying temperature and pressure using mold molding vulcanization, steam vulcanization, etc., and (ii
i) Next, a method may be adopted in which the surface of the elastic roller is smoothed by a method such as polishing or cutting so that the conductive portion and the dielectric portion are mixed on the surface.

【0079】〔実  例〕次に実例により現像ローラを
更に詳細に説明する。 〔弾性絶縁性粒子の製造〕シリコーン変性エチレン・プ
ロピレンゴム:     商品名;SEP1421−U(信越化学工業(
株)製)  100.0重量部  加硫剤:商品名;C
−12(信越化学工業(株)製)          
2.0  〃を2本ローラを用いて十分均一になるよう
に混練してからプレスキュア170°C/10分、50
kg/cm2 の加硫条件で加硫し、厚さ2mmのシー
ト状に成形した。その後150°C/2時間キュアを行
った。
[Example] Next, the developing roller will be explained in more detail using an example. [Manufacture of elastic insulating particles] Silicone-modified ethylene/propylene rubber: Product name: SEP1421-U (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Co., Ltd.) 100.0 parts by weight Vulcanizing agent: Product name; C
-12 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
2.0 Use two rollers to knead the mixture until it is sufficiently uniform, then press cure at 170°C for 10 minutes for 50 minutes.
It was vulcanized under vulcanization conditions of kg/cm2 and formed into a sheet with a thickness of 2 mm. Thereafter, curing was performed at 150°C for 2 hours.

【0080】成形したゴムシートを2本ローラ(ローラ
間の隙間を狭くする)に複数回通して粉砕した。その後
、フルイに通して100〜200μmの弾性絶縁性粒子
を得た。
The formed rubber sheet was passed through two rollers (the gap between the rollers was narrowed) several times to be crushed. Thereafter, it was passed through a sieve to obtain elastic insulating particles of 100 to 200 μm.

【0081】〔弾性絶縁性粒子を含有した弾性導電性コ
ンパウンドの製造〕   シリコーン変性エチレン・プロピレンゴム:   
 商品名;SEP1421−U(信越化学工業(株)製
)  100.0重量部  カーボンブラック:     商品名;ブラックパールスL(キャボット社製
)        8.0  〃  加硫剤:     商品名;C−12(信越化学工業(株)製) 
               4.0  〃  炭化
水素系合成油:     商品名;ルーカント(三井石油化学(株)製)
            10.0  〃を2本ローラ
を用いて十分均一になるように混練した。 この混練したコンパウンドに先に製造した弾性絶縁性粒
子を30.0重量部加えた。そして再度2本ローラを用
いて十分均一になるように混練して、弾性導電性コンパ
ウンドを得た。
[Production of elastic conductive compound containing elastic insulating particles] Silicone-modified ethylene/propylene rubber:
Product name; SEP1421-U (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 100.0 parts by weight Carbon black: Product name; Black Pearls L (manufactured by Cabot Corporation) 8.0 Vulcanizing agent: Product name; C-12 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (manufactured by Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
4.0 〃 Hydrocarbon-based synthetic oil: Product name: Lucant (manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.)
10.0 was kneaded using two rollers until it was sufficiently uniform. To this kneaded compound, 30.0 parts by weight of the elastic insulating particles produced previously were added. Then, the mixture was kneaded again using two rollers until it was sufficiently uniform, to obtain an elastic conductive compound.

【0082】次に、予め導電性プライマを塗布した芯金
上に前記弾性絶縁性粒子を含有した導電性コンパウンド
を押出し成形によって設け、次いで金型成形加硫法によ
ってプレスキュア170°C/10分、50kg/cm
2 の条件で加硫し、弾性層の厚さ7mm、ローラ外径
20mmφ(芯金:ステンレス製6mmφ)に成形した
後、150°C/2時間キュアを行った。
[0082] Next, a conductive compound containing the elastic insulating particles was applied by extrusion molding onto a core metal coated with a conductive primer in advance, and then press cured at 170°C for 10 minutes by a mold molding vulcanization method. ,50kg/cm
After vulcanization under the conditions of 2, the elastic layer was formed to have a thickness of 7 mm and a roller outer diameter of 20 mm (core: stainless steel, 6 mm), and then cured at 150°C for 2 hours.

【0083】得られた弾性ローラの表面を研磨や切削な
どの方法により、仕上げのローラ外径が18mmφで導
電体部と絶縁体部とが表面に混在し、その表面が平滑な
現像ローラ(実効ゴム硬度38度)を得た。
The surface of the obtained elastic roller is polished or cut to form a developing roller (effectively A rubber hardness of 38 degrees) was obtained.

【0084】次に、得られた現像ローラを図1に示した
現像装置に装着し、トナーの帯電量、トナーの付着量及
び感光体との接触幅〔mm/圧力(kg)〕を測定した
Next, the obtained developing roller was installed in the developing device shown in FIG. 1, and the toner charge amount, toner adhesion amount, and contact width with the photoreceptor [mm/pressure (kg)] were measured. .

【0085】その結果、トナー帯電量は12.3μC/
g、トナー付着量は1.06mg/cm2 であり、感
光体との接触幅は0.8mm/500g、1.1mm/
800g、1.6mm/1.1kgであった。
As a result, the toner charge amount was 12.3 μC/
g, the toner adhesion amount is 1.06 mg/cm2, and the contact width with the photoreceptor is 0.8 mm/500 g, 1.1 mm/cm2.
It was 800g, 1.6mm/1.1kg.

【0086】なお、上記現像装置において、弾性ブレー
ドはウレタンゴム製のものを、トナー供給部材は導電性
ウレタンスポンジ性のものを、トナーは正帯電トナーを
装填した。
In the above-mentioned developing device, the elastic blade was made of urethane rubber, the toner supply member was made of conductive urethane sponge, and the toner was charged with positively charged toner.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項1の
発明においては、導電体部と誘電体部とを微小面積で混
在させて現像剤担持体を形成するので、その間で微小閉
電界が形成され、多量の現像剤をその表面に付着させる
ことができる。
As described above, according to the present invention, in the invention of claim 1, the conductor part and the dielectric part are mixed in a small area to form the developer carrier, so that a small closed area is formed between the conductive part and the dielectric part. An electric field is created and a large amount of developer can be deposited on the surface.

【0088】そして、導電体部と誘電体部とを、導電性
発泡体層の表面近傍の発泡セル中に誘電体部を形成させ
て構成するので、容易に現像剤担持体を製造することが
でき、誘電体部の面積や深さをランダムに変化させ、現
像剤の帯電、付着をむらなく自由に調整することができ
る。
[0088] Since the conductor part and the dielectric part are formed by forming the dielectric part in the foam cells near the surface of the conductive foam layer, the developer carrier can be manufactured easily. By randomly changing the area and depth of the dielectric portion, it is possible to uniformly and freely adjust the charging and adhesion of the developer.

【0089】更に、現像部に交互電界を形成するバイア
スを印加し、このバイアス電圧のpeak  to  
peakの差を500≦Vp−p≦1500(v)の範
囲に定めるので、地かぶりを発生させることなく、現像
剤担持体と像担持体との間で両方向への現像剤の飛翔現
象を確保し、結果として、現像剤担持体から像担持体へ
現像剤をその電位に対応して転移させ、画像の階調性を
得ることができる。
Furthermore, a bias that forms an alternating electric field is applied to the developing section, and the peak to
Since the difference in peak is set in the range of 500≦Vp-p≦1500 (v), it is possible to ensure the flying phenomenon of the developer in both directions between the developer carrier and the image carrier without causing background fog. As a result, the developer can be transferred from the developer carrier to the image carrier in accordance with the potential thereof, and the gradation of the image can be obtained.

【0090】そしてこの場合、誘電体部に帯電が生ずる
ことにより、導電体部と誘電体部との間では電位が異な
ること及び誘電体部には多層に現像剤が保持されている
ことから、最終的な現像剤担持体から像担持体への現像
剤の転移性を向上し、十分な画像濃度を確保することが
でき、又画像を鮮明にすることができる。
In this case, since the dielectric portion is charged, the potential is different between the conductive portion and the dielectric portion, and the dielectric portion holds developer in multiple layers. The final transferability of the developer from the developer carrier to the image carrier can be improved, sufficient image density can be ensured, and the image can be made clearer.

【0091】請求項2又は3の発明においては、上記効
果に加えて、導電体部と誘電体部とを絶縁性粒子を含有
した弾性導電性材料により構成し、又は絶縁性粒子を弾
性絶縁性粒子にすることにより、接触現像を行う場合に
も像担持体の損傷を防止することができる。
In the invention of claim 2 or 3, in addition to the above effects, the conductor portion and the dielectric portion are made of an elastic conductive material containing insulating particles, or the insulating particles are made of an elastic insulating material. By forming the particles into particles, damage to the image carrier can be prevented even when contact development is performed.

【0092】請求項4の発明においては、交互電界の周
波数を250〜2000Hzにするので、バイアス周期
に基づく画像の濃度むらの発生を防止すると共に、現像
剤担持体と像担持体との間の飛翔現像の効果を確保する
ことができる。
In the invention of claim 4, since the frequency of the alternating electric field is set to 250 to 2000 Hz, it is possible to prevent the occurrence of density unevenness in the image due to the bias cycle, and also to prevent the occurrence of uneven density between the developer carrier and the image carrier. The effect of flying development can be ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】実施例の現像装置の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a developing device according to an embodiment.

【図2】現像ローラ上のトナーの付着現象を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a phenomenon in which toner adheres to a developing roller.

【図3】(a)、(b)は、それぞれ誘電体部及び導電
体部の表面電位の変化を示す曲線図である。
FIGS. 3(a) and 3(b) are curve diagrams showing changes in surface potential of a dielectric portion and a conductive portion, respectively.

【図4】(a)、(b)は、導電体部におけるそれぞれ
画像部及び非画像部の電界を示す曲線図である。
FIGS. 4(a) and 4(b) are curve diagrams showing electric fields in an image area and a non-image area, respectively, in a conductor part.

【図5】(a)、(b)は、誘電体部におけるそれぞれ
画像部及び非画像部の電界を示す曲線図である。
FIGS. 5(a) and 5(b) are curve diagrams showing electric fields in an image area and a non-image area, respectively, in a dielectric part.

【図6】(a)、(b)は、現像ローラの製造過程を示
す説明図である。
FIGS. 6(a) and 6(b) are explanatory views showing the manufacturing process of the developing roller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10  感光体(像担持体) 20  現像ローラ(現像剤担持体) 80  現像部 90  バイアス印加手段 10 Photoreceptor (image carrier) 20 Developing roller (developer carrier) 80 Developing section 90 Bias application means

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  静電潜像を担持する像担持体と現像剤
を担持する現像剤担持体とを現像部において対向させて
バイアス印加手段により前記現像部にバイアスを印加し
て現像を行う現像装置において、前記現像剤担持体は、
表面に誘電体部と103 Ω・cm〜108 Ω・cm
の抵抗を有する導電体部とを微小面積で混在してなり且
つ前記誘電体部が導電性発泡体層の表面近傍の発泡セル
中に形成されていると共に、少なくとも前記誘電体部が
現像剤の極性と逆極性又は同極性に帯電することにより
表面に多数の微小電界を形成するものであり、前記バイ
アス印加手段は、前記現像部にpeak  topea
kが500≦Vp−p≦1500(v)であり交互電界
を形成するバイアスを印加し、前記像担持体上の電位と
前記バイアスによる電界と前記現像剤担持体上の電界と
の相互関係で決定される電界により前記現像剤の移動を
制御することを特徴とする現像装置。
1. Development in which an image carrier carrying an electrostatic latent image and a developer carrier carrying a developer are opposed to each other in a developing section, and a bias is applied to the developing section by a bias applying means to perform development. In the device, the developer carrier includes:
Dielectric part on the surface and 103 Ω・cm to 108 Ω・cm
, and the dielectric portion is formed in the foam cells near the surface of the conductive foam layer, and at least the dielectric portion has a resistance of A large number of minute electric fields are formed on the surface by being charged to the opposite polarity or the same polarity, and the bias applying means applies a peak topea to the developing section.
Applying a bias that forms an alternating electric field where k is 500≦Vp-p≦1500 (v), and determining the interaction between the potential on the image carrier, the electric field due to the bias, and the electric field on the developer carrier. A developing device characterized in that movement of the developer is controlled by a determined electric field.
【請求項2】  静電潜像を担持する像担持体と現像剤
を担持する現像剤担持体とを現像部において対向させて
バイアス印加手段により前記現像部にバイアスを印加し
て現像を行う現像装置において、前記現像剤担持体は、
表面に誘電体部と103 Ω・cm〜108 Ω・cm
の抵抗を有する導電体部とを微小面積で混在してなり且
つこれらが絶縁性粒子を含有した弾性導電性材料からな
ると共に、少なくとも前記誘電体部が現像剤の極性と逆
極性又は同極性に帯電することにより表面に多数の微小
電界を形成するものであり、前記バイアス印加手段は、
前記現像部にpeak  to  peakが500≦
Vp−p≦1500(v)であり交互電界を形成するバ
イアスを印加し、前記像担持体上の電位と前記バイアス
による電界と前記現像剤担持体上の電界との相互関係で
決定される電界により前記現像剤の移動を制御すること
を特徴とする現像装置。
2. Development in which an image carrier carrying an electrostatic latent image and a developer carrier carrying a developer are opposed to each other in a developing section, and a bias is applied to the developing section by a bias applying means to perform development. In the device, the developer carrier includes:
Dielectric part on the surface and 103 Ω・cm to 108 Ω・cm
and a conductor part having a resistance of A large number of minute electric fields are formed on the surface by charging, and the bias applying means is
Peak to peak in the developing section is 500≦
Applying a bias that satisfies Vp-p≦1500 (v) and forming an alternating electric field, and an electric field determined by the mutual relationship between the potential on the image carrier, the electric field due to the bias, and the electric field on the developer carrier. A developing device characterized in that the movement of the developer is controlled by.
【請求項3】  前記絶縁性粒子が弾性絶縁性粒子であ
ることを特徴とする請求項2に記載の現像装置。
3. The developing device according to claim 2, wherein the insulating particles are elastic insulating particles.
【請求項4】  前記交互電界の周波数が250〜20
00Hzであることを特徴とする請求項1乃至請求項3
に記載の現像装置。
4. The frequency of the alternating electric field is 250 to 20
Claims 1 to 3 characterized in that the frequency is 00Hz.
The developing device described in .
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